一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置的制作方法

1.本实用新型涉及废气处理技术领域，具体是一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置。


背景技术：

2.活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。而有机废气活性炭吸附广泛用于产生挥发性有机物废气及异味场所，采用优质吸附活性炭作为吸附媒介，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面。含挥发性有机物废气通过多层吸附层进行过滤吸附，能有效的去除工业废气中的挥发性有机物和色味等，从而达到净化的目的。活性炭使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和，丧失了工作能力，严重时将穿透滤层，因此应进行活性炭的再生或更换。
3.目前废气处理工艺中利用活性炭吸附含挥发性有机物废气，吸附饱和后进行高温脱附再生。在吸附过程中，挥发性有机物被活性炭吸附后，会产生吸附热，放出热量，活性炭温度升高；在高温脱附过程中，高温热空气进入活性炭层后，活性炭蓄热，温度逐渐升高。若上述吸附脱附工艺中的热量未及时移除，会存在以下弊端：
4.(1)吸附时，活性炭温度高，同时脱附强烈，整体效率低下；
5.(2)被活性炭吸附的vocs的种类复杂，其中较多成分属于易燃易爆物质，且活性炭属于可燃物，在吸附放热、脱附再生蓄热过程中存在燃烧的安全风险，容易造成火灾；
6.(3)干燥、冷却时间长、能耗大；
7.(4)干燥废气和冷凝废水会造成二次污染。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种不产生二次污染，能够智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，包括吸附器组、第一冷凝器、第二冷凝器、换热器、循环泵和真空泵，所述吸附器组的右侧上端通过吸气阀连接第一冷凝器，第一冷凝器还分别连接所述真空泵和溶媒储罐，吸附器组的左侧上端通过缓冲罐连接循环泵，循环泵的另一端通过第一阀门连接换热器，循环泵的另一端还通过第二阀门连接第二冷凝器，换热器的另一端和第二冷凝器的另一端均连接吸附器组左侧的下端。
11.所述吸附器组由多个并联设置或者串联设置或者并联、串联组合设置的吸附器。
12.所述吸附器组的内部设置有翅片式换热器。
13.所述翅片式换热器采用的导热油为50％乙二醇水溶液。
14.所述吸附器组的顶部和右侧下部分别设置有第一人孔和第二人孔。
15.所述吸附器组的顶部中间位置设置有喷淋管。
16.所述吸附器组和换热器、第二冷凝器之间设置有第一温度计。
17.所述吸附器组和缓冲罐之间设置有第二温度计。
18.所述吸附器组右侧设置有进气口和出气口，与所述进气口和出气口连接的进气管和排气筒上分别设置有进气阀和出气阀。
19.所述第二冷凝器的进水端设置有第三阀门，换热器的水蒸气端设置有第四阀门。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.(1)吸附过程中，持续的将产生的吸附热及时移除，确保活性炭温度稳定，发挥活性炭的最大吸附性能，提高吸附效率；
22.(2)吸附过程中保证吸附器内温度不升高，确保系统安全；
23.(3)蓄热脱附前，吸附器内保持真空，降低氧含量，确保系统安全；
24.(4)采用真空热脱附，避免脱附废水产生，减少二次污染；
25.(5)在脱附过程中能进行快速脱附，减少高温蒸汽的使用量，节约能源。
附图说明
26.图1为本实用新型装置的结构示意图。
27.图2为本实用新型中吸附器的结构示意图。
28.图3为本实用新型中吸附器的俯视图。
29.图中：1-吸附器组；2-第一冷凝器；3-第二冷凝器；4-换热器；5-循环泵；6-真空泵；7-溶媒储罐；8-进气阀；9-出气阀；10-吸气阀；11-缓冲罐；12-第一阀门；13-第二阀门；14-第一温度计；15-第二温度计；16-第三阀门；17-第四阀门；18-翅片式换热器；19-进气口；20-出气口；21-第一人孔；22-第二人孔；23-喷淋管。
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
31.请参阅图1-3，一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，包括吸附器组1、第一冷凝器2、第二冷凝器3、换热器4、循环泵5和真空泵6，所述吸附器组1的右侧上端通过吸气阀10连接第一冷凝器2，第一冷凝器2还分别连接所述真空泵6和溶媒储罐7，吸附器组1的左侧上端通过缓冲罐11连接循环泵5，循环泵5的另一端通过第一阀门12连接换热器4，循环泵5的另一端还通过第二阀门13连接第二冷凝器3，换热器4的另一端和第二冷凝器3的另一端均连接吸附器组1左侧的下端。
32.所述吸附器组1由多个并联设置或者串联设置或者并联、串联组合设置的吸附器。所述吸附器组1的内部设置有翅片式换热器18。所述翅片式换热器18采用的导热油为50％乙二醇水溶液。所述吸附器组1的顶部和右侧下部分别设置有第一人孔21和第二人孔22。所述吸附器组1的顶部中间位置设置有喷淋管23。所述吸附器组1和换热器4、第二冷凝器3之间设置有第一温度计14。所述吸附器组1和缓冲罐11之间设置有第二温度计15。所述吸附器组1右侧设置有进气口19和出气口20，与所述进气口19和出气口20连接的进气管和排气筒上分别设置有进气阀8和出气阀9。所述第二冷凝器3的进水端设置有第三阀门16，换热器4的水蒸气端设置有第四阀门17。
33.所述智能精准控温的活性炭吸附脱附装置的工作原理如下：整个吸附脱附阶段包
括分别进行的吸附阶段和脱附解吸阶段，所述脱附解吸阶段采用真空热脱附，包括真空抽除阶段、升温阶段和降温阶段。
34.在吸附阶段时，关闭第一阀门12，打开第二阀门13，开启循环泵5，根据第一温度计14显示的温度与设定吸附温度比较，自动联动调节第三阀门16，持续保证第一温度计14显示的温度满足工艺条件，关闭吸气阀10，打开阀门进气阀8，将待处理的有机废气送入至吸附器组1中，在吸附器组1中有机废气经吸附剂吸附处理，处理后的气体经吸附器组1中吸附器的排气管，打开排气阀9排至排气筒排放，吸附器中的吸附剂根据工艺要求吸附一定时间后，达到饱和，继而进行脱附。
35.在脱附解吸阶段的真空抽除阶段时，关闭第二阀门13、进气阀8和出气阀9，打开吸气阀10，开启真空泵6，将吸附器组1中的空气抽除，至压力不高于0.03mpa。
36.在脱附解吸阶段的升温阶段时，打开第一阀门12，开启循环泵5，根据第一温度计14显示的温度与设定脱附温度比较，自动联动第四阀门17，持续保证第一温度计14显示的温度满足工艺条件，吸附器组1内温度上升，脱附出的挥发性有机物经第一冷凝器2冷凝为液体，进入溶媒储罐7，持续工艺规定时间后关闭第一阀门。
37.在脱附解吸阶段的降温阶段时，打开第二阀门13，第一温度计14显示的温度与设定冷却温度比较，自动联动调节第三阀门，持续保证第一温度计14显示的温度满足工艺条件，对吸附器组1中的活性炭进行降温，持续工艺规定时间后关闭第二阀门13。关闭阀门吸气阀10，关闭真空泵6，系统备用。
38.本实用新型的吸附器组1中设置有翅片换热器8，吸热器组1外部连接有第二冷凝器3和换热器4组成的温控系统，温控系统通过改变进出翅片式换热器8的传热介质温度，以降低/升高活性炭温度，从而提高活性炭吸附性能。在不改变废气气流的流向与流速，不会造成返流的前提下，保证废气充分与活性炭接触，真正保证了吸附/脱附的效果。温控系统通过自动控制系统实现与阀门等自动联动控制，有效降低人为操作失误引起的风险，且自动化程度高，可靠性高。脱附时采用真空热脱附，没有废水产生，真空状态下系统内氧含量很低，确保系统安全。

技术特征：
1.一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，包括吸附器组(1)、第一冷凝器(2)、第二冷凝器(3)、换热器(4)、循环泵(5)和真空泵(6)，所述吸附器组(1)的右侧上端通过吸气阀(10)连接第一冷凝器(2)，第一冷凝器(2)还分别连接所述真空泵(6)和溶媒储罐(7)，吸附器组(1)的左侧上端通过缓冲罐(11)连接循环泵(5)，循环泵(5)的另一端通过第一阀门(12)连接换热器(4)，循环泵(5)的另一端还通过第二阀门(13)连接第二冷凝器(3)，换热器(4)的另一端和第二冷凝器(3)的另一端均连接吸附器组(1)左侧的下端。2.根据权利要求1所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)由多个并联设置或者串联设置或者并联、串联组合设置的吸附器。3.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)的内部设置有翅片式换热器(18)。4.根据权利要求3所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述翅片式换热器(18)采用的导热油为50％乙二醇水溶液。5.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)的顶部和右侧下部分别设置有第一人孔(21)和第二人孔(22)。6.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)的顶部中间位置设置有喷淋管(23)。7.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)和换热器(4)、第二冷凝器(3)之间设置有第一温度计(14)。8.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)和缓冲罐(11)之间设置有第二温度计(15)。9.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述吸附器组(1)右侧设置有进气口(19)和出气口(20)，与所述进气口(19)和出气口(20)连接的进气管和排气筒上分别设置有进气阀(8)和出气阀(9)。10.根据权利要求1或2所述的智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，其特征在于，所述第二冷凝器(3)的进水端设置有第三阀门(16)，换热器(4)的水蒸气端设置有第四阀门(17)。

技术总结
本实用新型公开了一种智能精准控温的活性炭吸附脱附装置，包括吸附器组、第一冷凝器、第二冷凝器、换热器、循环泵和真空泵，所述吸附器组的右侧上端通过吸气阀连接第一冷凝器，第一冷凝器还分别连接所述真空泵和溶媒储罐，吸附器组的左侧上端通过缓冲罐连接循环泵，循环泵的另一端通过第一阀门连接换热器，循环泵的另一端还通过第二阀门连接第二冷凝器。本实用新型吸附过程中能确保活性炭温度稳定，发挥活性炭的最大吸附性能，提高吸附效率并确保系统安全；蓄热脱附前，吸附器内保持真空，降低氧含量，确保系统安全，同时蒸汽不与吸附介质直接接触，避免脱附废水产生，减少二次污染，节约能源。源。源。


技术研发人员：耿彦勇 左立学
受保护的技术使用者：河北思普森环保科技有限公司
技术研发日：2022.12.09
技术公布日：2023/7/14